Chất liệu ceramic: Chìa khóa cho sự trường tồn của nền công nghiệp đồng hồ

Trong thế giới chế tạo đồng hồ, vật liệu gốm có lịch sử rất phong phú và đa dạng, trải rộng khắp các thương hiệu ở mọi cấp độ. Tuy nhiên, vật liệu này đặt ra những thách thức không nhỏ cho các thương hiệu và nhà sưu tập.

Gốm có thể hoàn toàn là chủ đề đối nghịch so với các vật liệu đồng hồ nào khác. Nói một cách tương đối, nó bảo tồn các tính chất của mình vô thời hạn. Bất kỳ chiếc đồng hồ nào có mặt số bằng gốm đều tồn tại nguyên vẹn trong 50 năm giống như ngày đầu bạn mua nó, và điều đó rất có giá trị. Ngay cả khi ký ức và cảm giác của chúng ta sẽ mờ dần theo năm tháng, chiếc đồng hồ gốm vẫn thực sự tồn tại trước sự tàn phá của thời gian. Điều quan trọng, gốm là vật liệu trơ và do đó rất hữu ích trong lĩnh vực thực phẩm và đồ uống.

Với đồng hồ đeo tay, chúng ta đã quen với việc sử dụng kim loại – đó là vật liệu chế tạo vỏ đồng hồ phổ biến nhất cho đến nay. Điều này không có nghĩa là nhựa không có mặt ở đây, cả bên trong lẫn bên ngoài đồng hồ. Việc sử dụng từ đó mặc dù còn nhiều tranh cãi, khi các thương hiệu thích sử dụng nhiều uyển ngữ khác nhau, từ hợp chất cao phân tử đến nhựa, và nhiều từ chuyên môn khác. Không cần phải nói, để sử dụng đúng tất cả các thuật ngữ thay thế này là khá khó khăn. Vấn đề là chi phí, hoặc sự cảm nhận về giá trị. Nhựa là vật liệu tuyệt vời – thậm chí trên cả tuyệt vời – nhưng nó bị đánh giá thấp bởi tính rẻ tiền. Đó là một sự thật phũ phàng, và chúng ta sẽ sớm nói về điều đó.

Mối liên kết

Điều quan trọng nhất cần ghi đề cập đến gốm là sự liên hệ giữa vật liệu này và nhựa, ngoài vấn đề về giá. Dù có hình dạng hay hình thái nào, tất cả các vật liệu gốm đều là tổng hợp. Nguyên liệu thô phải được gia công để đạt được bất kỳ tính chất mong muốn nào, điều này dẫn đến những hạn chế về cách thức chế tạo gốm để đạt được kết quả mong đợi. Điều này có nghĩa là có nhiều loại ứng dụng, với rất nhiều tính chất, được sản xuất theo tất cả các phương pháp khác nhau. Đây là lý do tại sao gốm được triển khai trong mọi lĩnh vực, từ đĩa và cốc cho đến chất bán dẫn và tàu vũ trụ.

Không có tính chất nào được xác định thông qua các nguyên liệu thô. Không ai đi vào các mỏ quặng để tìm gốm; các quá trình tự nhiên có thể mang đến những loại gốm hiệu quả, nhưng chúng sẽ không thể được gia công hoặc chế tạo. Nếu bạn muốn sử dụng gốm, bạn phải tách nó ra khỏi vật liệu nền cơ bản.

Phải nói rằng, có rất nhiều yếu tố có thể kết hợp theo các cách hợp lý để tạo thành một loại gốm. Theo định kiến của nhiều người, chất liệu gốm khá tẻ nhạt, nhưng các tính chất của vật liệu này là thứ tiếp tục làm cho nó trở nên thú vị trong việc sử dụng. Điều này không dễ để có được, mà chúng ta sẽ minh họa bằng một định nghĩa chung. Theo Wikipedia, gốm là “vật liệu rắn bao gồm một hợp chất vô cơ gồm kim loại hoặc á kim loại và phi kim loại có liên kết ion hoặc cộng hóa trị”. Điều đó về cơ bản là chính xác, mặc dù nghe có vẻ như thể các vật liệu kim loại và phi kim loại lúc nào cũng kết hợp được với nhau, và nó không thực sự hữu ích cho đến khi có các liên kết giữa chúng.

Phần cứng bền bỉ

Vậy thì rất nhiều vật liệu vô cơ phi kim loại đều có thể là một loại gốm, và điều đó đúng. Về cơ bản, nếu là nitride, oxit hoặc cacbua, nó có thể đủ điều kiện là một loại gốm. Thật vậy, thủy tinh chủ yếu là silica nhưng được coi là gốm vô định hình hoặc gốm không kết tinh; trong khoáng vật học, một cái gì đó vô định hình nếu nó không kết tinh ở dạng cấu trúc. Mặt khác, có rất nhiều vật liệu tổng hợp có chung tính chất với gốm không phải là gốm, đặc biệt là các polyme.

Để tiếp tục chủ đề, chúng ta phải nói về zirconium dioxide, còn được gọi là ZrO2 hoặc zirconia, và đôi khi gây tranh cãi với tên gọi là zirconium oxide. Đây là một tên gọi thông tục đã biến nó thành từ vựng chính thức, với rất nhiều ngành công nghiệp khác cũng sử dụng nó. Về mặt danh pháp, zirconium oxide rất giống với gốm – một cái tên không chính xác cho một cái gì đó không thực sự tồn tại, nhưng vẫn được sử dụng rộng rãi.

Xem thêm  Cách phối đồ all black – Đừng để sự quen thuộc bị nhàm chán

Zirconia, loại gốm thường được nhắc đến nhiều nhất trong chế tạo đồng hồ, xuất hiện trong tất cả mọi thứ từ đồng hồ gốm IWC Da Vinci đầu tiên đến Dark Side of the Moon Omega Speedmaster (2015). Với tinh thể dạng khối, Zirconia có độ cứng cơ học và bền hóa tuyệt vời, và thực sự là một vật liệu thay thế cho kim cương tổng hợp đang được dùng phổ biến. Chính vì những tính chất này mà các công ty như Comadur chuyên kinh doanh các bộ phận và linh kiện gốm. Nếu cái tên đó nghe có vẻ quen thuộc, thì đó là bởi vì Comadur là công ty thuộc sở hữu của Swatch Group được biết đến rộng rãi nhờ khả năng chế tác tinh thể sapphire. Thật vậy, Comadur chuyên về các thành phần được làm bằng tất cả các loại vật liệu siêu cứng – về cơ bản là bất cứ thứ gì dưới độ cứng của kim cương.

Tất nhiên, Swatch Group không độc quyền ở đây – chuyên gia gốm sứ công nghệ cao Hà Lan Formatec Technical Ceramics đã làm việc với một số thương hiệu đồng hồ trong nhiều năm – và trang web của họ thậm chí còn có hình một chiếc vỏ đồng hồ như ví dụ về ứng dụng của gốm. Chúng tôi biết chắc chắn rằng IWC đã sử dụng nhà cung cấp này cho một vài mẫu, bao gồm cả Ingenieur AMG Ceramic và fliegerchronograph của những năm 1990.

Vấn đề nan giải

Vậy thì tại sao lại có lắm ồn ào về vật liệu gốm tiên tiến trong chế tạo đồng hồ? Đây có phải là vấn đề về giá cả và độc quyền, hay về tính ứng dụng? Nếu một câu trả lời đơn giản là những gì bạn mong đợi, thì nó sẽ gói gọn bằng một từ: Có. Điều đó chắc chắn gây khó chịu nhưng cũng là sự thật. Hãy cho phép chúng tôi, nếu bạn muốn, trình bày mọi thông tin và bạn có thể tự phán xét.

Các đại diện nổi tiếng nhất của gốm tiên tiến trong chế tạo đồng hồ có thể là các vòng chân kính của đồng hồ Rolex, như Submariner, Sea-Dweller, Deepsea, Yacht-Master, Yacht-Master II, GMT-Master II và Daytona, tất cả đều có phiên bản sử dụng vật liệu gốm tiên tiến, và đây là cách mà thế giới biết đến ứng dụng của vật liệu này trong chế tạo đồng hồ cao cấp.

Trong khi vòng chân kính chắc chắn góp phần vào tính thẩm mỹ hấp dẫn của đồng hồ, nó cũng là một thành phần chức năng. Và cũng đúng với kim, mặt số và vỏ – Audemars Piguet thậm chí còn làm cho các miếng đệm chống nước trở thành một phần tạo hiệu ứng thị giác.

Nếu bạn định đeo chiếc đồng hồ của mình trong những điều kiện khắc nghiệt – ví dụ như thường xuyên đi đến hồ bơi, hoặc đeo nó trong khi tập thể dục – thì chiếc đồng hồ cần phải thật bền bỉ. Vỏ, khung và dây đều đặc biệt dễ bị tổn thương, nhưng vòng chân kính có lẽ là món dễ thấy nhất – như tấm cản xe trên xe hơi vậy, nếu bạn muốn hình dung dễ hơn. Sau đây là cách Rolex mô tả về nó: “Chân kính là một trong những bộ phận dễ nhận thấy nhất của đồng hồ và là một trong những phần tiếp xúc nhiều nhất với lực va đập, trầy xước, ăn mòn và các yếu tố môi trường khác”. Rolex mang đến giải pháp khung viền Cerachrom, và nó thừa hưởng cả độ bền và vẻ đẹp của gốm công nghệ cao.

Có khá nhiều tính chất kỹ thuật ở đây, phân biệt gốm sứ với kim loại, nhưng có lẽ điều quan trọng nhất về nó là thứ mà Rolex đã đề cập. Hẳn phải là một lý do rõ ràng để một thương hiệu nổi tiếng tự tin đầu tư vào vật liệu này cho một yếu tố rất quan trọng như khung viền. Thật hữu ích khi nhớ lại rằng mặc dù Rolex đã chứng minh khả năng to lớn của mình trong khoa học vật liệu, nhưng họ không đưa titan hoặc đồng vào sử dụng rộng rãi. Thật vậy, chúng ta chỉ biết về sự thành thạo của thương hiệu với các vật liệu nói trên vì Tudor đã sử dụng cả hai một cách rộng rãi. Và Fastrider Blackshield sẽ giúp chúng ta lựa chọn những chiếc đồng hồ với vỏ gốm ở những phần khác trong bài viết đặc biệt này.

Vòng chân kính

Chi tiết bên ngoài này của đồng hồ đeo tay là nơi mà hầu hết mọi người sẽ bắt gặp gốm trong chế tạo đồng hồ, phần lớn nhờ Rolex và Omega. Là thương hiệu đồng hồ xa xỉ lớn nhất hành tinh, hoặc thậm chí có thể là thương hiệu đồng hồ mạnh nhất nói chung, Rolex rất biết cách lôi kéo sự chú ý từ công chúng trong bất kỳ phát minh mới nào.

Đôi khi, mặc dù đó là một phản ứng tiêu cực, đặc biệt khi hầu hết các thương hiệu đồng hồ khác – kể cả Patek Philippe – không tập trung nhiều vào dây đeo kim loại. Điều này có thể được gọi là liệu pháp thay thế, nhưng đối với gốm công nghệ cao, nó chắc chắn là điều tích cực.

Phải nói rằng, Patek Philippe từng sử dụng gốm trong các chi tiết của đồng hồ, nhưng chỉ trong các bộ phận chuyển động tự động, mà chúng ta sẽ đề cập sau. Khi nói đến việc cung cấp vỏ gốm cho đồng hồ, cần một cái cái gì đó khác với dây đeo bằng da. Thật vậy, những ví dụ đáng chú ý nhất của đồng hồ gốm điển hình với dây đeo bằng da là một loạt các mẫu Panerai Ceramica và Tudor Fastrider Black Shield, mà chúng ta sẽ trở lại trong phần thứ hai của câu chuyện. Tất nhiên, Apple Watch Series 2, 3 và Series 5 đều đi kèm nhiều loại dây đeo khác nhau, không mẫu nào trong số chúng là gốm. Đối với các loại vật liệu tổng hợp khác, dây đeo được sử dụng có thể đa dạng hơn, và có nhiều lý do cho việc ấy.

Xem thêm  Top 5 tác phẩm nghệ thuật "art-toys" mới ra mắt ấn tượng nhất tuần qua

Quay trở lại Tudor, thương hiệu này cũng mang một vòng chân kính bằng gốm vào đồng hồ, mặc dù theo cách hoàn toàn khác biệt với bất kỳ thứ gì tại Tudor, và cả Rolex. Đây là một trong những lý do khiến North Flag hoàn toàn chiếm được tình cảm của chúng tôi, mặc dù nó không phải là duy nhất. Tuy nhiên, vua của các loại gốm trong chế tạo đồng hồ là Rolex, nếu nói về số lượng và giá cả.

Vỏ và dây đeo

Thực sự việc sản xuất vỏ đồng hồ từ gốm không phải là phổ biến, mặc dù chắc chắn có nhiều đồng hồ có vỏ gốm công nghệ cao hơn so với đồng hồ bằng đồng. Quá trình gia công tương tự như các phương pháp được minh họa trong phần infographic bezel, nhưng chúng tôi đề cập đến ở đây vì nó sẽ không được nhắc lại ở những nơi khác trong bài viết này. Đây là phần thích hợp để lưu ý rằng các thành phần trong gốm có xu hướng hoạt động tốt nhất ở các hình dạng lớn hơn. Nó giúp vỏ và vấu thường được đúc liền như một mảnh duy nhất.

Thông thường, mọi thứ bắt đầu với các vật liệu cơ bản ở dạng bột. Các sắc tố, nếu được yêu cầu, cũng ở trạng thái tương tự. Bột, và các tác nhân liên kết cần được nung nóng và sau đó được bơm vào khuôn để tạo ra các hình dạng cụ thể. Hình dạng này được gọi là phôi xanh, theo như công đoạn điển hình của Rolex. Đây chỉ là bước đầu tiên trong một quá trình khá dài, tùy thuộc nhu cầu về chức năng và tính thẩm mỹ mong muốn. Một số công cụ có thể được yêu cầu ở giai đoạn này, nếu một số tính năng không thể được đúc. Sau khi thực hiện, phôi xanh sau đó được thiêu kết để cho ra kết quả cuối cùng. Mọi thứ phải được cấu hình chính xác trước giai đoạn thiêu kết vì sau đó sẽ không thể thay đổi gì thêm.

Thiêu kết là quá trình nén chặt phôi xanh thông qua nhiệt hoặc áp suất (hoặc cả hai), cho đến khi đạt được mật độ và kích thước mong muốn. Có lẽ điều thú vị nhất về quá trình thiêu kết là nó tạo ra sự co rút kịch tính. Có ba giai đoạn ở đây, với những thay đổi lớn nhất xảy ra ở phần giữa. Không thể quên nói rằng độ co rút và các chi tiết phụ phụ thuộc vào nguyên liệu tạo nên phôi xanh. Quá trình thiêu kết có thể cung cấp kích thước yêu cầu khá chính xác, đến từng micron.

Và những gì diễn ra sau giai đoạn này sẽ khá mất thời gian – là công đoạn chà nhám và đánh bóng các bộ phận cho đến khi nó được hoàn thành. Đá mài kim cương được dùng ở đây – trong mẫu Audemars Piguet Royal Oak Perpetual Calendar bằng gốm đen, những vật liệu mài mòn này đã tạo ra vẻ ngoài satin và bóng xen kẽ nổi tiếng trên phần vỏ và dây đeo tay. Cần nói thêm ở đây rằng các thành phần càng nhỏ, thì công đoạn chế tác càng khó khăn hơn, vì vậy chỉ cần nghĩ về những liên kết nhỏ trong dây đeo thì bạn sẽ hiểu. Điều này cũng áp dụng ở một cấp độ hoàn toàn khác với Rado, nơi dây đeo tay bằng gốm thống trị.

Các ứng dụng khác

Như đã đề cập nhiều lần, các thành phần trong gốm có xu hướng thể hiện tốt hơn ở kích thước lớn. Hư tổn một bộ phận tương đối lớn có thể dẫn đến một vết rạn hoặc nứt gãy. Nó sẽ không giống như bộ đồ ăn bằng gốm sứ. Một vết nứt nhỏ ban đầu có thể khiến đồng hồ bị vỡ, và đó là lý do tại sao đồng hồ có vỏ gốm và dây đeo bằng cao su hoặc da sẽ được trang bị khóa hoặc móc cài không bằng gốm, ngoài núm vặn. Rado chắc chắn cung cấp móc cài gốm và chúng không phải là hiếm, cũng không quá đắt, song cũng là điều hợp lý khi sử dụng một vật liệu khác cho khóa, vì chúng phải chịu nhiều lực va đập nhỏ.

Xem thêm  Dolce & Gabbana quyên góp hỗ trợ chống dịch Virus Corona

Gần đây, nhiều thương hiệu đã nỗ lực tận dụng các tính chất bền bỉ và không thay đổi của gốm cho các bộ phận như mặt số. Những điều này đã được thể hiện tại Rolex cho nhiều phong cách trang trí hơn, tương tự như vậy là Blancpain. Longines có mẫu Hydroconquest ra mắt trong năm nay phù hợp với danh sách này, với tông màu xanh lá cây. Trong khi đó các thương hiệu nhỏ hơn lại có xu hướng tạo ra những phát minh độc đáo, ví dụ H. Moser & Cie, công ty đang cung cấp các kim đồng hồ với một miếng chèn bằng gốm được phủ SuperLuminova có tên là Globolight.

Nói về điều này, các thành phần gốm cũng được ứng dụng trong các chuyển động cơ học, đáng chú ý nhất là trong vòng bi gốm của bộ máy calibre tự động. Ngay cả A. Lange & Sohne hiện đang sử dụng giải pháp này cho đồng hồ Odysseus của mình, nhưng nó đã được sử dụng trong hơn 20 năm qua tại IWC, Jaeger-LeCoultre và Patek Philippe, ba thương hiệu điển hình. Rolex được cho là sử dụng vòng bi gốm trong các chuyển động 32-series của mình, nhưng điều này chưa được xác nhận. Thật thú vị, IWC cũng cho biết rằng trục cam trong hệ thống lên dây Pellaton của họ được làm bằng gốm, giống như vòng bi.

Câu hỏi hóc búa về corundum

Tại sao nó là một câu hỏi hóc búa? Ngoài việc không thể phủ nhận sự hấp dẫn, phải thừa nhận vấn đề của tinh thể sapphire ở đây, và thậm chí cả những viên hồng ngọc tổng hợp được sử dụng trong các bộ máy.

Vấn đề là corundum thực sự là nhôm oxit, hoặc Al2O3. Đó là thứ mà Rolex đã chọn cho vòng chân kính Cerachrom, bởi hãng đã tìm ra cách tô điểm cho phiên bản gốm này mà không sử dụng zirconia.

Vì vậy, nếu đọc đến phần này, bạn sẽ hiểu là tinh thể sapphire và hồng ngọc tổng hợp chỉ là một loại gốm cao cấp khác. Một lần nữa, sẽ có chút nhầm lẫn giữa từ ngữ kỹ thuật chuyên môn và ngôn ngữ thông thường. Mặc dù chúng tôi sẽ không bao giờ mô tả tinh thể sapphire như gốm, nhưng hóa ra điều này không hoàn toàn thiếu chính xác. Khoáng vật corundum là dạng oxit nhôm tự nhiên trong cấu trúc đa hình tinh thể. Thực tế này cũng làm hỏng ví dụ của chúng ta ở phần khác trong bài viết này về việc không ai tìm thấy gốm tự nhiên, bởi vì rõ ràng corundum tồn tại khá tự nhiên.

Vậy oxit nhôm dạng bột được đúc và thiêu kết thành hình dạng cuối cùng, giống như quy trình chế tạo và gia công tinh thể sapphire? Câu trả lời đơn giản là: không, nhưng điều đáng chú ý là người ta có thể tạo ra các khối sapphire từ oxit nhôm ở dạng bột.

Đây là một câu chuyện tuyệt vời cho các công ty như Chanel, được biết đến với đồng hồ gốm và sapphire. Hãy cùng kiểm tra các mô hình J12 của năm nay trong phần thứ hai của bài viết trong số tiếp theo để có thông tin rõ hơn. Điều này cũng là lời giải thích hoàn hảo cho việc tại sao một công ty như Comadur sẽ có kinh nghiệm làm việc với gốm sứ và tinh thể sapphire tiên tiến. Tuy nhiên, đối với một số thương hiệu khác, việc cho rằng gốm sứ cũng tương tự sapphire sẽ phá hỏng sự lãng mạn trong một số kỳ tích đáng tự hào.

Cuối cùng, việc người ta suy nghĩ tới câu hỏi hóc búa về corundum có liên quan mật thiết đến cách người ta cảm nhận về polyme, vật liệu tổng hợp và các loại vật liệu hiện đại khác. Ví dụ, nếu một người phản đối gốm trong chế tạo đồng hồ thì điều đó có áp dụng với tinh thể sapphire không? Hoặc ngược lại, nếu một người chấp nhận điều này và vai trò của gốm tiên tiến trong bất kỳ chiếc đồng hồ nào, điều đó có nghĩa là người ta phải chấp nhận tất cả các biến thể? Vâng, Hublot Magic Gold cũng sẽ thuộc phạm trù tương tự, cùng với tất cả các vật liệu gốm kim loại khác và nếu chúng ta mở rộng cuộc thảo luận, thậm chí có thể là những hợp kim độc đáo. Theo một cách nào đó, điều này giải thích tại sao đồng và titan dễ dàng được đề cập hơn nhiều trong việc chế tạo đồng hồ.

Bài: Ashok Soman

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *